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  • 【计算机视觉】深度相机(七)--体感设备对比

    Intel RealSense R200(参数规格:分辨率:1080p,深度有效距离:0.51-4,USB3.0)

    乐视 LeTV Pro Xtion(参数规格:深度有效距离:0.8m 至 3.5m,USB2.0)

    Orbbec Astr(参数规格:分辨率720p,深度有效距离:0.5 至 8m,USB2.0/USB3.0)

    Intel RealSense F200(参数规格:分辨率:1080p,深度有效距离:0.2-1.2,USB3.0)这个主要是近距离的应用场景,比如在电脑笔记本前的应用。

    如果按照深度图的质量进行排名,那么可以这样排名:LetTV Pro Xtrion ≈ Orbbec Astra ≫ RealSense R200

    体感公司的信息,进行简单的总结和比较:

    PrimeSense:现在体感技术做的最好的公司 ,江湖老大,微软Kinect 1,华硕的Xtion, 乐视的 LeTV Xtion都使用了这家公司的芯片,是业界公认最好的,实验也证明了这一结论。这家公司的过去和未来的发展:Kinect 之后:PrimeSense 如何规划自己的后微软时代。但是现在被苹果收购了,而采用这家芯片的厂商也面临着寻找新的芯片替代商,而Orbbec是比较多被盯上的一家之一。

    Kinect 2:微软的第二代体感产品,脱离了PrimeSense,独立自主研发了这款新的产品。Kinect 2深度图质量、量程,要远好于RealSense F200。但是3D扫描的精度略低且存在未知原因的平面畸变(测量平面的时候出现曲面结果)。价格昂贵,且仅面向Windows平台。算是排行老二。

    RealSense:今年因特尔主推的体感摄像头,优点是体积小,方便便携,但深度图的质量较差,噪声非常大。该厂有两个型号,一个是用于短距离的F200, 近距离的深度图不错,实际有效距离不足1米,但激光对材料要求很苛刻,深色衣服,头发玻璃无法照出。另一款是用于远距离的R200, 实际有效的距离两米左右,再远了噪声就很大了。RGB摄像头分辨率达到1080P。

    Orbbec:新成长的一家公司,号称是第一个实时真实3d建模的体感设备。号称性能接近于PrimeSense,量程要略大于PrimeSense。不少厂家考虑用该公司的芯片作为替代PrimeSense芯片的方案。

    Softkinetic:和Kinect 2的技术类似,但是精度低,量程近分辨率也低,价格还稍高。有和笔记本厂商合作,给平板电脑提供3D功能,有和英特尔和戴尔。随着现在Intel推出自己的RealSense,估计前景令人堪忧了。最近被Sony收购了。

    MV4D:主要做移动设备,它量程较近,分辨率较低、散热性能不好。为谷歌3D平板,Tango提供芯片技术供应商。

    和体感相关的不得不提一个开源的软件OpenNI(开放式的自然交互),该组织创建于2010年11月,网站于12月8号正式公开。主要成员之一是PrimeSense公司,其他成员还有:开发ROS的机器人公司Willow Garage,以及游戏公司Side-Kick。随着苹果收购了PrimeSense,该网站和OpenNI软件也停止了更新,

    参考资料

    市售体感设备横评:微软、英特尔、PrimeSense(苹果)、LeapMotion 春秋列国

    华硕Xtion和微软kinect比较

    1.    产品外观



    2.    参数规格

    以下参数摘自华硕Xtion Pro外包装盒:

    l 有效距离:3.5米~0.8

    l 有效角度:70

    l 电源/接口:USB 2.0

    l 传感器:深度探测

    l 支持平台:Intel X86 & AMD

    l 操作系统Win 32/64XPVistaWin7Linux Unubtu 10.10X8632/64 bit

    l 程序语言:C++/C#(Windows)C/C++

    以下参数为实际测量参数(实际测量参数有部分误差):

    l 设备长:18cm

    l 设备宽:3.6cm

    l 设备高(连底座):5cm

    l 镜头部分高:2.6cm

    3.    驱动支持

    安装测试在Windows 7 32位系统下进行。

    设备包装中包含的驱动就是Prime Sense的驱动,安装过程中,观察了下,发现光盘中程序的版本如下:

    l OpenNI版本为1.0.0.1

    l Sensor版本为5.0.0

    l NITE版本为1.3.0

    安装完成后,在设备管理器里面的PrimeSense目录下,出现“PrimeSense PS1080

    安装后能够正常使用,打开NiViewer.exe,能够正常采集深度图像

    3.1 NiViewer采集的深度图

    然后尝试使用OpenNI发布的新版本驱动,使用了如下版本:

    l OpenNI版本1.1.0.41

    l Sensor版本5.0.0.1.32

    l NITE版本1.3.1.5

    安装完成后,在设备管理器,同样看到了该设备,但是在运行NiViewer.exe的时候,出现如下错误:

    One or more of the following nodes could not be enumerated:

    Device: PrimeSense/SensorKinect/5.0.1.32: The device is not connected!

    据错误信息推断应该是Sensor驱动的问题,因此目前使用Xtion的话就还是使用老版本的驱动。

    4.    开发

    使用老版本的驱动,运行之前开发的程序(没有使用RGB图像),能够正常运行。

    4.1之前开发的程序能正常运行

    使用SetMapOutputMode函数调整不同的分辨率和FPS,发现只有分辨率为640*480FPS30时能够正常运行,其他参数下,要么就是黑屏,要么就是程序停止响应,要么就是如下图所示状态:


    4.2调整参数带来的问题

    参数设置带来的问题,还需要进一步研究下。深度图的使用和原来的使用差别不大。

    5.    华硕Xtion Pro与微软Kinect对比

    5.1华硕Xtion与手对比图


    5.2 XtionKinect对比图

    下表整理了两个设备之间的差别:

    属性

    华硕Xtion Pro

    微软 Kinect

    18cm

    28cm

    3.6cm

    6cm

    高(带底座)

    5cm

    7.5cm

    镜头部分高

    2.6cm

    4cm

    景深摄像头感应距离

    0.8m~3.5m

    1.2m~3.5m

    有效视角

    70

    水平:57◦垂直:43◦

    电源/接口

    USB2.0

    外接电源+ USB2.0

    传感器

    深度摄像头

    深度摄像头+RGB摄像头

    能否控制马达

    机动底座,倾斜范围:±27

    音频系统

    语音麦克风阵列


    6.    使用感受

    从购买上来看,华硕Xtion目前价格为1399,目前大陆地区只能从华硕销售部门进行订购;而Kinect目前看到的价格已经降到一千元以下了,实体店和网上都能订购比较方便。

    从功能上来看,华硕Xtion只有深度摄像头;而Kinect深度摄像头和RGB摄像头都有,RGB摄像头虽然像素不高,也能用其在游戏中照相什么的,还有一些用处。目前测试发现华硕的深度摄像头采集的数据并不比Kinect高,深度图像都会抖动。

    总体来说,感觉华硕Xtion的价格有点贵,不提供RGB摄像头,没有音频系统,没有控制马达。目前,其他方面的性能还没有测试出有比Kinect提高和改进的。华硕XtionKinect好用的一点是,Xtion只需要USB口就能驱动了,不像Kinect还需要外接电源;Xtion耗热较小,Kinect用一会儿就开始发烫了;Xtion的外观比较小巧,比较容易安置。

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